移动机器人、协作机器人等各类自主移动设备,其动力来源均为锂电池组。而锂电池的特性决定了它需要在严格的电压与电流范围内运行。过充可能导致电池发热,过放则会损伤电芯、缩短寿命,短路更是可能引发安全问题。因此,每一套锂电池组,都需要配备保护电路,而MOS管与TVS管正是这套保护体系中的关键元件。
在锂电池保护板的典型设计中,管理IC负责监测电池状态,而MOS管与TVS管则分别承担不同的保护职能。
1. 过充保护:MOS管切断充电回路
当锂电池充电至设定阈值时,管理IC检测到电压超标,会向管理充电通路的MOS管发出指令。此时,串联在充电回路中的MOS管及时截止,切断充电电流,防止电池电压继续上升。这一动作对MOS管的开关速度和导通电阻有明确要求——导通电阻越低,正常工作时自身损耗越小;开关速度越快,保护响应的及时性越能得到体现。
2. 过放保护:MOS管断开放电通路
当机器人持续工作导致电池电压下降至放电终止阈值时,管理IC同样会发出指令,让管理放电通路的MOS管关断。此时,电池停止向外供电,避免因过放电造成电芯内部结构损伤。
3. 短路保护:TVS管与MOS管的协同响应
当机器人电机堵转或线路突发短路时,瞬间会产生较大的冲击电流。此时,并联在电源输入端的TVS管首先发挥作用——它能在较短时间内将过压尖峰钳位至安全水平,为后级电路争取响应时间。同时,管理IC通过电流检测引脚感知到异常,驱动MOS管关断,完成保护动作。
嘉兴南电的MOS管与TVS管产品,在上述保护场景中展现出应用价值。其MOS管系列具备低导通电阻与适宜开关特性的均衡设计,能够在正常工作时减少能量损耗,在保护触发时实现通断切换。TVS管系列则凭借稳定的钳位电压与较短的响应特性,为机器人电源入口提供瞬态过压防护,与MOS管形成协同保护体系。
依托国内产业链与自主可控的IDM模式,嘉兴南电能够为客户提供稳定的供货能力与灵活的定制支持。这对于追求交付节奏的机器人整机厂商而言,意味着供应链弹性的提升与潜在问题的减少。